文档介绍：浅析钢筋混凝土框架结构的优化设计
浅析钢筋混凝土框架结构的优化设计
摘要:论文从某钢筋混凝土框架结构厂房三种不同方向的次梁布置、对钢筋和混凝土两种材料的用量统计进行分析比较、得出一种最经济的次梁布置方式。但随着楼面荷载的变化,最经济的次梁布置方式也发生改变。同时对新材料的应用在筋混凝土框架结中的优化也进行了探讨。
关键词:次梁布置;楼面荷载;新材料;优化
中图分类号: TU37文献标识码: A
0 前言
传统的框架结构设计(包括现在的一些结构计算软件)主要是在规范的基础上进行的一种结构分析,其大致过程是先假设构件截面,进行分析校核,然后再调整所选截面,再进行校核的重复过程。大多数情况下框架结构设计只注重了安全,而没有从经济的角度去考虑,这样对一些大型结构就会造成比较大的浪费。
框架结构是我们在工作中经常使用的一种结构形式,近年来建筑设计市场竞争激烈,工程造价已成为开发商衡量设计院设计质量的一个重要指标。这样在结构安全合理的前提下降低工程造价,优化结构设计方案就显得尤为重要。
1 结构平面布置

框架结构的柱网一般是由建筑功能的需求决定的。结构师通过建筑所提的资料,选取一个比较合适可行的柱网尺寸,经过建筑师结构师的反复探讨,最后确定既能满足建筑功能要求,又能满足结构安全需要的经济合理柱网。
选取竖向荷载传至柱的传荷路径最短的结构布置形式。框架柱、框架梁的布置应选取在上下各层墙体基本对齐的轴线上,以使绝大部分墙体荷载直接经框架梁传至框架柱;次梁的布置应使墙体荷载及楼、屋面恒活荷载传至框架梁的传力路线最短,这样使用强度梁的数量最少。

下面以一工程实例进行对比分析,本工程位于江苏省常州市横林镇某电子厂房,五层钢筋混凝土框架,具体主要设计参数如下:
;混凝土设计等级为C30;梁板柱均采用HRB400;柱截面大小600x600mm;柱网尺寸8000x9000mm

框架梁截面:长方向250x750mm,短方向250x700mm,次梁截面均为250x650mm,板厚120mm结构布置如下图:

工程量统计表

框架梁截面:长方向250x750mm,短方向300x800mm,次梁截面均为250x700mm,板厚120mm结构布置如下图:

工程量统计表

框架梁截面:长方向300x800mm,短方向250x750mm,次梁截面均为250x650mm,板厚120mm结构布置如下图:

工程量统计表

通过方案1)、2)、3)的工程量统计表对比可知:方案2)的混凝土用量比方案1)%比方案3)%;方案2)的钢筋用量比方案1)%,比方案3)%。
综上所述,方案2)较方案1)和方案3)降低了造价,并且降低了模板的费用,但是增加了建筑的有效净高,在对建筑的净高要求不是很严格的情况下,用方案2)更有利于降低工程造价,满足建筑工程的使用要求。
KN/m2时,底层柱截面改为7